Rusların, Lehistan'ın iç işlerine karışmaları, Avusturya ile ittifak yapma çalışmaları, devam eden İran savaşları sırasında Kırım ordusunun Kafkasya üzerinden geçmesine izin vermemeleri ve Azak kalesini işgal etmeleri gibi sebepler, Sultan Birinci Mahmud'un 16 Haziran 1736 günü Rus seferine çıkma kararını almasına yol açtı.
4 Ağustos 1737 günü Banyaluka Zaferi kazanıldı. Balkanlara ve Kırım'a saldıran Rus kuvvetleri bozguna uğrayarak geri çekildiler. 1 Eylül 1739 günü Belgrad kalesi geri alındı. Osmanlı Devleti'nin Avusturya cephesinde de başarılı olması, Rusya'nın barış istemesine sebep oldu. Osmanlı Devleti 18 Eylül 1739 tarihinde Avusturya ve Rusya ile Belgrad antlaşmasını imzaladı.
Belgrad antlaşmasına göre Azak kalesi Ruslara bırakılacak, Rusların savaş sırasında elde ettiği diğer topraklar Osmanlı Devleti'ne teslim edilecek ve Ruslar Karadeniz'de savaş ve ticaret gemisi bulundurmayacaktı. Bu antlaşmanın imzalanmasında Fransa'nın katkıları oldu ve Fransa'ya daha önce verilmiş olan imtiyazlar arttırıldı.
Sultan Birinci Mahmud'un son yılları barış içinde geçti. Ancak bu aralar meydana gelen yangınlar İstanbul'da büyük zarara yol açıyordu. 28 Aralık 1745 günü çıkan büyük İstanbul yangını sırasında Balat ve Fener'de 800 ev yandı. Beş yıl sonra çıkan başka bir yangında İstanbul'un birkaç mahallesi ve tarihi konakları kül oldu (4 Şubat 1750). 3 Eylül 1754 günü büyük İstanbul Depremi meydana geldi. İstanbul'un beş altı gün içinde 14 defa sallandığı bu deprem sırasında Ayasofya, Bayezid ve Fatih camilerinin kubbeleri de zarar gördü.